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【摘 要】 汞触媒是电石法生产聚氯乙烯装置中的催化剂，汞对环境产生污染。为降低汞的消耗， 采用高效低汞触媒，并配备盐酸深度脱析系统和含汞废水处理设施，从源头上削减汞的使用量，通过汞污染防治技术降低汞排放，减轻了污水处理站的负荷，使企业污水处理站的出水稳定达标。
【关键词】 汞触媒 盐酸脱析 电石法 聚氯乙烯 含汞废水处理
我国电石法聚氯乙烯行业产量将逐年加大，然而汞资源储量却逐年减少，电石法聚氯乙烯产能的增加与汞资源缺乏之间的矛盾将是电石法聚氯乙烯行业发展的重大障碍。汞触媒是乙炔法氯乙烯合成中的催化剂，随着国际社会对汞消耗要采取有效措施，这将严重威胁我国电石法聚氯乙烯的生产，为保证氯碱行业健康发展，中国氯碱工业协会大力在本行业推广使用环保低汞触媒，从源头上削减汞产生量，以降低行业汞的消耗。 环保低汞触媒的使用，大大降低了一线操作工人对汞的接触程度，降低了生产过程中废酸废气里汞的含量，降低了生产成本，降低了。
齐化集团现有两套PVC装置，Ⅱ套装置区VCM车间合成转化器采用高效低汞触媒，并配备盐酸深度脱析系统和含汞废水处理设施，通过汞污染防治技术降低汞排放。
1.高效低汞触媒
Ⅱ套装置区VCM车间合成转化器拟采购石家庄科创的高效低汞触媒120吨，并且投建相关的设备设施，主要包括盐酸深度脱析系统和含汞废水处理设施。
2.盐酸深度脱析系统
盐酸深度脱析系统的原理是根据氯化氢在不同温度下在水中溶解度不同进行设计的。来自净化的浓盐酸（≥31％）进入浓酸中间槽，经过浓酸加料泵打入蒸馏塔（石墨解析塔），进塔浓盐酸流量经过远传流量计与调节阀进行控制，解析装置生产能力与转化后混合气中过量的氯化氢含量进行配套。进塔盐酸首先经过双向石墨换热器与塔内经過解析后的稀酸进行逆向换热，利用并回收热能，得到80-90℃的进塔浓盐酸。浓盐酸在塔顶经过盘式液体分布器进行分布，均匀流入填料层，在填料段与塔釜段被加热汽化的氯化氢与水的混合物逆流接触传热后，浓盐酸中的一部分氯化氢被蒸发解析出来，中间夹带着一部分水蒸气，进入一级氯化氢冷却器（采用30℃循环水冷却），气相中大部分水蒸气被冷凝，并被气相中的氯化氢所饱和，形成35～40％浓盐酸回流至塔顶分布器，进行再蒸馏分离中间的氯化氢气体；经过初步冷却的氯化氢与水混合气进入二级冷却器（采用5-10℃冷却水冷却），气相中的水份得到进一步冷凝并被气相中的氯化氢所饱和，形成35～40％浓盐酸回流至塔顶分布器，进行再蒸馏分离中间的氯化氢气体。经过两级冷却并除雾器除雾后的氯化氢气体含量在99％以上，回到大系统做为原料重新被利用。浓酸经过蒸馏后变成21％的恒沸酸进入塔釜段，被再沸器蒸发做为蒸发加热媒介使用，温度控制在118～120℃；由于塔顶不断补充新鲜浓盐酸，塔釜段液位通过稀酸回流管上的调节阀与液位连锁进行调节控制。塔釜段稀酸首先通过双向换热器初步冷却后，进入二级冷却器（采用30℃循环水冷却））冷却，冷却至40℃左右进入稀酸中间槽，大部分稀酸用稀酸泵打回净化装置做为吸收剂使用，一部分稀酸用稀酸加料泵打入稀酸解析塔进行解析。
3.含汞废水处理设施
3.1废水首先进入中和反应器，向反应器中投加酸、碱，将水的pH调至6～9；
3.2废水经加酸调节pH值后自流入初沉池，经过沉淀去除水中的悬浮物质并吸泥机送入储渣池，沉淀池出水自流入调节池。
3.3经过调节池调节水质、水量后由泵送入Hg转型反应器，在此反应器中投加脱汞剂，通过搅拌作用使脱汞剂与含汞废水充分接触，此反应过程为将Hg转变为固体物和大分子络合物后经沉淀脱除，经过固液分离后的底泥仍具有药性可重复使用（待底泥失效后外排入储渣池，并向Hg转型反应及分离器中投加新的脱汞剂）。
3.4转型反应完成之后进入分离器，分离器内将Hg转型反应器内生成的固形物与水分离，底泥回流至Hg转型反应器；水进入氧化还原反应器，采用空气为氧化剂，进行氧化还原。
3.5氧化还原后的出水自流入储水池，由供水泵依次提升入砂滤罐和膜分离器，经过膜处理后的出水为洁净水排入清水池，由泵送入用户回用系统。
3.6底泥失效后外排入储渣池，经压滤处理后产生的泥饼外运，压滤出水到调节池。
设计进水水质水量见表1。
含汞废酸、碱水单元处理后水质指标执行《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》（GB15581-95），表中聚氯乙烯企业水污染最高允许排放限值其中的一级标准，主要指标：总汞≤0.005mg/l， 悬浮物≤70mg/l，PH：6～9
根据2011年7月-2011年12月的6个月的统计数据，采用低汞触媒后，单位产品汞触媒消耗量降至1.2。
根据2011年7月-2011年12月的6个月的统计数据，盐酸脱析系统共回收氯化氢气体2198t/a，按氯化氢1183.62元/t计，直接经济效益为260.16万元，即520.32万元/a。
2011年7月-2011年12月含汞废水处理系统统计数据见表3。
由上表计算可知，2011年7月-2011年12月，含汞废水处理站汞的排放量为0.141kg，即排放污染物汞的量为0.282kg/a。
4.经济效益
4.1直接效益
触媒的含汞量从16%降到6%，能减少汞的流失，如按50%减少量计，减少2.4kg/h，每吨汞按20.0万元计，每年可减少384万元损失。
减少后续处理费用190万元/年。其中转化器翻倒费用90万元/年。处理过程中，追加高汞费用100万元。
预计回收HCl：1.875t/h，每节约（按8000h计）节约原料气15000t/年，每吨HCl（按1183.62元/吨计）年可节约成本1775万元。
4.2间接效益
使用高效低汞触媒有利生产延长触媒使用时间。
采用盐酸解析，一方面使少排放压力波动，系统压力平稳。易于操作，另一方面，废酸的贮存和外销压力。
零排放，降低环境污染，节约水及设备运行费用，检修费用以及工作人员的劳动强度大大降低。
减少汞污染，同时将汞有效回收重复利用，同时，有效的减少污水重金属的排放。
结论
方案实施后，从源头上削减了汞的使用量，并将合成转化器混合气中过量的HCl气体从废酸中脱析出来，回收至转化生产装置中，这样减少了废酸排放，同时，提高原料气的回收利用率，降低了PVC的HCl气单耗，同时出水回用于生产，系统不外排水，基本实现了废水零排放，减轻了污水处理站的负荷。同时将大幅削减企业汞排放，将VCM工序、转化部分、废水、废酸废碱中含有的汞元素通过化学助剂进行脱除，同时将废水PH、COD进行调整，减轻了污水处理站的负荷，使企业污水处理站的出水稳定达标，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准和《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》（GB15581-95）中的二级标准。
（作者单位：张怀姝，黑龙江昊华化工有限公司；白金波，齐齐哈尔市铁锋区环保局）
【关键词】 汞触媒 盐酸脱析 电石法 聚氯乙烯 含汞废水处理
我国电石法聚氯乙烯行业产量将逐年加大，然而汞资源储量却逐年减少，电石法聚氯乙烯产能的增加与汞资源缺乏之间的矛盾将是电石法聚氯乙烯行业发展的重大障碍。汞触媒是乙炔法氯乙烯合成中的催化剂，随着国际社会对汞消耗要采取有效措施，这将严重威胁我国电石法聚氯乙烯的生产，为保证氯碱行业健康发展，中国氯碱工业协会大力在本行业推广使用环保低汞触媒，从源头上削减汞产生量，以降低行业汞的消耗。 环保低汞触媒的使用，大大降低了一线操作工人对汞的接触程度，降低了生产过程中废酸废气里汞的含量，降低了生产成本，降低了。
齐化集团现有两套PVC装置，Ⅱ套装置区VCM车间合成转化器采用高效低汞触媒，并配备盐酸深度脱析系统和含汞废水处理设施，通过汞污染防治技术降低汞排放。
1.高效低汞触媒
Ⅱ套装置区VCM车间合成转化器拟采购石家庄科创的高效低汞触媒120吨，并且投建相关的设备设施，主要包括盐酸深度脱析系统和含汞废水处理设施。
2.盐酸深度脱析系统
盐酸深度脱析系统的原理是根据氯化氢在不同温度下在水中溶解度不同进行设计的。来自净化的浓盐酸（≥31％）进入浓酸中间槽，经过浓酸加料泵打入蒸馏塔（石墨解析塔），进塔浓盐酸流量经过远传流量计与调节阀进行控制，解析装置生产能力与转化后混合气中过量的氯化氢含量进行配套。进塔盐酸首先经过双向石墨换热器与塔内经過解析后的稀酸进行逆向换热，利用并回收热能，得到80-90℃的进塔浓盐酸。浓盐酸在塔顶经过盘式液体分布器进行分布，均匀流入填料层，在填料段与塔釜段被加热汽化的氯化氢与水的混合物逆流接触传热后，浓盐酸中的一部分氯化氢被蒸发解析出来，中间夹带着一部分水蒸气，进入一级氯化氢冷却器（采用30℃循环水冷却），气相中大部分水蒸气被冷凝，并被气相中的氯化氢所饱和，形成35～40％浓盐酸回流至塔顶分布器，进行再蒸馏分离中间的氯化氢气体；经过初步冷却的氯化氢与水混合气进入二级冷却器（采用5-10℃冷却水冷却），气相中的水份得到进一步冷凝并被气相中的氯化氢所饱和，形成35～40％浓盐酸回流至塔顶分布器，进行再蒸馏分离中间的氯化氢气体。经过两级冷却并除雾器除雾后的氯化氢气体含量在99％以上，回到大系统做为原料重新被利用。浓酸经过蒸馏后变成21％的恒沸酸进入塔釜段，被再沸器蒸发做为蒸发加热媒介使用，温度控制在118～120℃；由于塔顶不断补充新鲜浓盐酸，塔釜段液位通过稀酸回流管上的调节阀与液位连锁进行调节控制。塔釜段稀酸首先通过双向换热器初步冷却后，进入二级冷却器（采用30℃循环水冷却））冷却，冷却至40℃左右进入稀酸中间槽，大部分稀酸用稀酸泵打回净化装置做为吸收剂使用，一部分稀酸用稀酸加料泵打入稀酸解析塔进行解析。
3.含汞废水处理设施
3.1废水首先进入中和反应器，向反应器中投加酸、碱，将水的pH调至6～9；
3.2废水经加酸调节pH值后自流入初沉池，经过沉淀去除水中的悬浮物质并吸泥机送入储渣池，沉淀池出水自流入调节池。
3.3经过调节池调节水质、水量后由泵送入Hg转型反应器，在此反应器中投加脱汞剂，通过搅拌作用使脱汞剂与含汞废水充分接触，此反应过程为将Hg转变为固体物和大分子络合物后经沉淀脱除，经过固液分离后的底泥仍具有药性可重复使用（待底泥失效后外排入储渣池，并向Hg转型反应及分离器中投加新的脱汞剂）。
3.4转型反应完成之后进入分离器，分离器内将Hg转型反应器内生成的固形物与水分离，底泥回流至Hg转型反应器；水进入氧化还原反应器，采用空气为氧化剂，进行氧化还原。
3.5氧化还原后的出水自流入储水池，由供水泵依次提升入砂滤罐和膜分离器，经过膜处理后的出水为洁净水排入清水池，由泵送入用户回用系统。
3.6底泥失效后外排入储渣池，经压滤处理后产生的泥饼外运，压滤出水到调节池。
设计进水水质水量见表1。
含汞废酸、碱水单元处理后水质指标执行《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》（GB15581-95），表中聚氯乙烯企业水污染最高允许排放限值其中的一级标准，主要指标：总汞≤0.005mg/l， 悬浮物≤70mg/l，PH：6～9
根据2011年7月-2011年12月的6个月的统计数据，采用低汞触媒后，单位产品汞触媒消耗量降至1.2。
根据2011年7月-2011年12月的6个月的统计数据，盐酸脱析系统共回收氯化氢气体2198t/a，按氯化氢1183.62元/t计，直接经济效益为260.16万元，即520.32万元/a。
2011年7月-2011年12月含汞废水处理系统统计数据见表3。
由上表计算可知，2011年7月-2011年12月，含汞废水处理站汞的排放量为0.141kg，即排放污染物汞的量为0.282kg/a。
4.经济效益
4.1直接效益
触媒的含汞量从16%降到6%，能减少汞的流失，如按50%减少量计，减少2.4kg/h，每吨汞按20.0万元计，每年可减少384万元损失。
减少后续处理费用190万元/年。其中转化器翻倒费用90万元/年。处理过程中，追加高汞费用100万元。
预计回收HCl：1.875t/h，每节约（按8000h计）节约原料气15000t/年，每吨HCl（按1183.62元/吨计）年可节约成本1775万元。
4.2间接效益
使用高效低汞触媒有利生产延长触媒使用时间。
采用盐酸解析，一方面使少排放压力波动，系统压力平稳。易于操作，另一方面，废酸的贮存和外销压力。
零排放，降低环境污染，节约水及设备运行费用，检修费用以及工作人员的劳动强度大大降低。
减少汞污染，同时将汞有效回收重复利用，同时，有效的减少污水重金属的排放。
结论
方案实施后，从源头上削减了汞的使用量，并将合成转化器混合气中过量的HCl气体从废酸中脱析出来，回收至转化生产装置中，这样减少了废酸排放，同时，提高原料气的回收利用率，降低了PVC的HCl气单耗，同时出水回用于生产，系统不外排水，基本实现了废水零排放，减轻了污水处理站的负荷。同时将大幅削减企业汞排放，将VCM工序、转化部分、废水、废酸废碱中含有的汞元素通过化学助剂进行脱除，同时将废水PH、COD进行调整，减轻了污水处理站的负荷，使企业污水处理站的出水稳定达标，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准和《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》（GB15581-95）中的二级标准。
（作者单位：张怀姝，黑龙江昊华化工有限公司；白金波，齐齐哈尔市铁锋区环保局）